博碩士論文 100552015 詳細資訊




以作者查詢圖書館館藏 以作者查詢臺灣博碩士 以作者查詢全國書目 勘誤回報 、線上人數:7 、訪客IP:3.239.112.140
姓名 蔡世璋(Shi-zhang Tsai)  查詢紙本館藏   畢業系所 資訊工程學系在職專班
論文名稱 低硬體資源的人機互動界面系統設計與實作
(Design and Implementation of a Hardware-constrained Human-Machine Interaction System)
相關論文
★ 整合GRAFCET虛擬機器的智慧型控制器開發平台★ 分散式工業電子看板網路系統設計與實作
★ 設計與實作一個基於雙攝影機視覺系統的雙點觸控螢幕★ 智慧型機器人的嵌入式計算平台
★ 一個即時移動物偵測與追蹤的嵌入式系統★ 一個固態硬碟的多處理器架構與分散式控制演算法
★ 基於立體視覺手勢辨識的人機互動系統★ 整合仿生智慧行為控制的機器人系統晶片設計
★ 嵌入式無線影像感測網路的設計與實作★ 以雙核心處理器為基礎之車牌辨識系統
★ 基於立體視覺的連續三維手勢辨識★ 微型、超低功耗無線感測網路控制器設計與硬體實作
★ 串流影像之即時人臉偵測、追蹤與辨識─嵌入式系統設計★ 一個快速立體視覺系統的嵌入式硬體設計
★ 即時連續影像接合系統設計與實作★ 基於雙核心平台的嵌入式步態辨識系統
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
  3. 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。

摘要(中) 現今圖形人機系統(GUI)都是架構在作業系統上。應用程式一般透過作業系統提供的繪圖函式庫繪製出使用者互動介面。此一方法通常需要大量的硬體計算資源,即使是一個簡單的應用功能,也需要借助完整的作業系統和函式庫的支援,不但耗費硬體成本,也增加系統耗電。本研究基於低階嵌入式系統使用的微控制器(MCU)為平台,開發一套無須作業系統的圖形使用者介面的嵌入式中介軟體。此一中介軟體包含兩個核心模組:圖形LCD顯示控制、以及基本的點、線、圓、矩形等基本繪圖模組及觸控手勢辨識模組。前者提供工業人機介面系統開發者藉以快速設計出豐富2D視覺化元件(visual gauge),後者則整合觸控面板控制和手勢辨識,但本專題最終目的是要設計出透過MIAT實驗室一套方法論[1][2]以實驗板提供給GUI基本的畫點、畫線、畫圓、畫矩形…等的架構,此方法可加速GUI在顯示時的速度也可大幅降低佔用硬體資源,且配合液晶顯示器模組(Liquid Crystal display Module,LCM)上的觸控面板來操控人機互動式介面,但最終的GUI介面可透過遠端Server編輯圖形佈署至為Client端的實驗板上力求方便、快速及美觀性。
摘要(英) Most of the GUI(Graphical User Interfaces) are being built on dedicated host operating systems, and applications generally rely on the graphics middleware of their operating systems to draw and map out user interfaces. This method usually requires a lot of computational hardware resources and RTOS-level supporting even for a simple GUI application, this is not only inefficient, but also increase the system power consumption.Our study aims to develop a HMI embedded middleware with no requirement of operation system, build on directly bare-metal microcontroller platform. This middleware consists of two core modules: GUI module and touch gesture module. In the GUI module, we implement the graphic LCD display control and fundamental 2D graphics functions, which provide the HMI developer to quickly design rich 2D visual gauges. For touch gesture module, we integrate the touch panel control and gesture recognition functions. The MIAT design methodology is applied to design the embedded HMI middleware. According the hierarchical and modular design paradigm, we implemented an efficient GUI and touch gesture API for Cortex-M3 microcontroller. A HMI prototype system integrating the proposed middleware is realized. It reveal that our system can accelerate substantially the GUI display and touch-based human-machine interaction and simultaneously reduce the hardware resources.
關鍵字(中) ★ 工業HMI
★ 人機互動界面系統
關鍵字(英) ★ Human-Machine
論文目次 摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 X
第一章、緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 3
1.3 論文架構 3
第二章、人機互動式介面技術回顧 5
2.1 LCD顯示器 5
2.2 TFT-LCD控制 7
2.3 觸控 9
觸控晶片 11
2.4 觸控手勢辨識 14
異常座標點濾除 14
異常尺度調整 14
座標點插補 15
手勢分類器 16
2.5 圖形使用者介面軟體架構 16
2.6 即時監控人機互動介面技術回顧 18
2.6.1 遠端參數控制設定 19
2.6.2 遠端互動監測應用 21
2.6.3 遠端互動控制應用 24
2.6.4 遠端互動場景應用 27
2.7 uIP乙太網路 27
2.7.1 uIP特性 28
2.7.2 uIP文件結構 29
2.7.3 uIP架構 30
2.8 GRAFCET 32
第三章、嵌入式GUI設計 36
3.1 mGUI架構 36
3.2 LCD驅動原理流程 38
3.3 mGUI繪圖函式中介軟體 42
3.3.1 mGUI Canvas的方法 43
3.3.2 mGUI Canvas實例 44
3.2 視覺化元件 49
第四章、結合觸控手勢的HMI系統設計 52
4.1 觸控訊號處理 52
4.2 觸控手勢辨識 54
4.3 觸控與視覺化元件的互動 55
4.4 影像操作的觸控人機介面 57
第五章、智慧聯網HMI系統整合與驗證 60
5.1 HMI實驗平台 60
5.1.1 實驗平台架構圖 64
5.2 uIP移植 65
5.3 雲端server之網頁設計 68
5.3.1 ASP.NET介紹 68
5.3.2 網頁設計第一步 69
5.3.3 ASP.NET網頁設計流程 69
5.4智慧聯網HMI應用 70
5.5 HMI系統性能評估 71
第六章、結論與未來展望 74
6.1 結論 74
6.2 未來展望 75
參考文獻 77
參考文獻 [1] Ching-Han Chen, Chia-Ming Kuo, Sheng-Hsien Hsieh and Chen-Yuan Chen , “High efficient VLSI implementation of probabilistic neural network image interpolator”. Journal of Vibration and Control, doi: 10.1177/1077546312458822.
[2] Ching-Han Chen, Chia-Ming Kuo, Chen-Yuan Chen, and Jia-Hong Dai, “The design and synthesis using hierarchical robotic discrete-event modeling”, Journal of Vibration and Control, 2012. doi: 10.1177/1077546312449645
[3] 陳雁飛,趙岳松,陳榕,"基於構件技術的嵌入式GUI系統",武漢理工大學計算機科學與技術學院,pp. 561,2006
[4] uCGUI," uCGUI專業論壇 ",[Online].Avalialbe:http://www.ucgui.net/index_true.asp
[5] "TheNano-X Windows System",[Online].Avalialbe:http://www.microwindows.org/
[6] "MiniGUI",[Online].Avalialbe:http://www.minigui.org/zhcn/
[7] W3school,"Html5 Canvas ",[Online].Avalialbe:http://www.w3school.com.cn/html5/html_5_canvas.asp
[8] 奇美電子,"TFT-LCD架構 ",[Online].Avalialbe:http://www.chimei-innolux.com/opencms/cmo/technology/TFT-LCDx_What_is_itx/?__locale=zh_TW
[9] "SSD1963 Rev1.1",SOLOMON SYSTECH,pp. 8-84,2010
[10] Baidu百科," FSMC ",[Online].Avalialbe:http://baike.baidu.com/view/3182621.htm
[11] 黃郁雅,"智慧型手機觸控介面操作績效之研究 The Research of Operation Performance of the Touch Screen Interface on a Smart Phone",國立臺北科技大學創新設計研究所,pp. 6-8,2011
[12] 白英文、陳昶宇,"使用串聯電阻降低電阻式觸控面板的功率消耗Using Serial Resistors to Reduce the Power Consumption of Resistive Touch Panel ",輔仁大學電子工程學系,pp. 1-3
[13] 洪文進、許登貴、萬明安、郭書瑋、蘇昭瑾,"ITO 透明導電薄膜:從發展與應用到製備與分析",台北科技大學有機高分子研究所,pp. 2-6,2005
[14] "XPT2046 Touch Screen Controller",深圳市矽普特科技有限公司Shenzhen Xptek Technology Co.,Ltd,pp. 3-23,2007
[15] 周立笙,"整合及時手勢辨識的智慧型觸控控制器",中央大學資訊工程系碩士學位論文,2010
[16] T.N.E. Greville, "Theory and Application of Spline Functions",New York:Academic,1969.
[17] Zaknich, "Introduction to the Modified Probabilistic Neural Network for GeneralSignal Processing Applications", IEEE Trans. On Signal Processing, Volume 46.No. 7, pp. 1980-1990. , 1998.
[18] D. F. Specht, "Probabilistic Neural Networks (original contribution)", NeuralNetworks, Volume 3, No.1, pp.109-118. , 1990.
[19] OpenFounday,"GNU Lesser General Public License 2.1 (LGPL) ",[Online].Avalialbe: http://www.openfoundry.org/licenses/755-lgpl
[20] OpenFounday,"Mozilla Public License 1.1 (MPL)",[Online].Avalialbe:http://www.openfoundry.org/licenses/33
[21] 何榮祥,田雲生,陳令錫,台中區農業改良場,"溫室遠距無線傳輸監控系統",[Online].Avalialbe:http://www.coa.gov.tw/view.php?catid=19486&print=1&fps_css=3
[22] 吳麟佑,蔡易霖,許仕衡,曾哲浩,南台科技大學資訊工程系,"多重網路架構實現遠端感測環境參數資訊監測通報系統",[Online].Avalialbe:http://ir.lib.stust.edu.tw/bitstream/987654321/18662/1/110.%E6%9E%97%E6%A6%AE%E4%B8%89.pdf
[23] 蔡易霖,許仕衡,曾哲浩,南台科技大學資訊工程系,"多重網路架構實現遠端感測環境參數資訊監測通報系統",[Online].Avalialbe:http://eshare.stut.edu.tw/EshareFile/2010_11/2010_11_919558cd.pdf
[24] ICPDAS,"無人機房監控系統",[Online].Avalialbe:http://wise.icpdas.com/big5/Application/Unmanned%20Facility%20Room%20Monitoring%20System.html
[25] 鄭智文,張家銘,"簡易型Smart-Home多功能居家生活控制系統設計",臺北市立松山高級工農職業學校,pp.1-7,2011
[26] 呂聰池,"AutoCAD介面平台於機械手臂之動態變速度避障路徑規劃與應用",國立臺北科技大學,pp.1-34,2005
[27] 創幸,"虛擬實境",[Online].Avalialbe:http://www.dj-vj.com.cn/Products_Details.asp?P_ID=56
[28] Adam Dunkels,網路嵌入系統小組,"UIP ",[Online].Avalialbe:http://dunkels.com/adam/uip/
[29] Mayer, R.J., “IDEF0 Function Modeling,” , Air Force Systems Command, May , 1992
[30] 企業ITG商情,"IP視訊監控NVR技術發展",[Online].Avalialbe:http://www.digitimes.com.tw/tw/dt/n/shwnws.asp?cnlid=13&cat=60&id=0000166722_5YS8WITP11NZRE340EKSS
[31] 鄭智遠, “A High Performance Video Controller based on Multi-cameras Imaging and Digital PTZ”, 國立中央大學,2010
[32] 鄧文淵,"ASP.NET 4.0使用C#網頁程式設計速學對策",文淵閣工作室,pp. 1-3,2011
[33] 泓格科技,"NAP Flash HMI Tools ",[Online].Avalialbe:http://www.icpdas.com/news/PACTECH/V28/nap.htm
指導教授 陳慶瀚 審核日期 2013-7-26
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明